Ⅰ 测定膨润土(蒙脱石)阳离子交换容量CEC有什么意义
膨润土(蒙脱石)晶层中的阳离子具有可交换性能,在一定的物理—化学条件下,不仅Ca2+、Mg2+、Na+、K+等可相互交换,而且H+、多核金属阳离子(如羟基铝十三聚体)、有机阳离子(如二甲基双十八烷基氯化铵)也可交换晶层间的阳离子。阳离子交换性是膨润土(蒙脱石)的重要工艺特性,利用这一特性,可进行膨润土的改型,由钙基膨润土改型为钠基膨润土、活性白土、锂基膨润土、有机膨润土、柱撑蒙脱石等产品。 阳离子交换容量(Cation Exchange Capacity)是指PH值为7的条件下所吸附的K+、Na+、Ca2+、Mg2+ 等阳离子总量,简称为CEC。膨润土矿阳离子交换容量和交换性阳离子是判断膨润土矿质量和划分膨润土矿属型的主要依据, CEC值愈大表示其带负电量愈大,其水化、膨胀和分散能力愈强;反之,其水化、膨胀和分散能力愈差。如北票市膨润土阳离子交换容量CEC 为66.7mmol/100g,阜新市的膨润土阳离子交换容量CEC 为85.55 mmol/100g,内蒙古优质膨润土阳离子交换容量CEC为115—139 mmol/100g。
研究表明,蒙脱土的片层中间的CEC通常在60-120mmol/100G范围内,这是一个比较适合与聚合物插层形成纳米复合材料的离子交换容量。因为如果无机物的离子交换容量太高,极高的层间库仑力使得无机物片层间作用力过大,不利于大分子链的插入;如果无机物的离子交换容量太低,无机物不能有效地与聚合物相互作用,不足以保证无机物与聚合物基体的相容性,同样不能得到插层纳米复合物材料。适宜的离子交换容量、优良的力学性能使得蒙脱土成为制备PLS纳米复合材料的首选矿物。CEC值和膨润土(蒙脱石)的内表面积与蒙脱石含量呈正相关关系,用阳离子交换容量CEC 为100mmol/100g的膨润土和 用阳离子交换容量CEC 为61mmol/100g的膨润土制备插层纳米复合物材料,尽管层间距相差不大(d001=1.98和1.91nm),但比表面(421.5和127.2m2。g-1)和吸氨量(318.3和80.7mg。g-1)却有较大的差别. 与原料土的比表面(76.0和90.5m2。g-1)及吸氨量(49.2和62.1mg。g-1)相比,分别增加5.5和1.4倍及6.5和1.3倍,比表面和吸氨量的增加倍数有一定的对应关系. 这说明层电荷密度主要影响材料的表面性质. 由于层间距(d001)的变化主要取决于交联剂的大小, 因而不同层电荷密度对于采用同种的交联剂制备材料的层间距影响不大。
测定CEC的方法很多,如定氮蒸镏法、醋酸铵法、氯化铵-醋酸钠法、氯化铵-无水乙醇法、氯化铵-氨水法、氯化钡-硫酸法等。目前,膨润土CEC测定是依据国标JC/T 593—1995(膨润土试验方法)。具体方法如下:
(1)方法提要
用含指示阳离子NH4+的提取剂处理膨润土矿试样,将试样中可交换性阳离子全部置换进入提取液中,并使试样饱和吸附指示阳离子转化成铵基上。将铵基土和提取液分离,测定提取液中的钾、钠、钙及镁等离子,则为相应的交换性阳离子量。
(2)主要试剂和材料
a. 离心机:测量范围为0~400r/min;
b. 磁力搅拌器:测量范围为50~2 400r/min’
c. 钾、钠、钙、镁混合标准溶液〔c(0.01Na+、0.005Ca2+、0.005Mg2+、0.002K+)〕称取0.5004g碳酸钙(基准试剂),0.201 5g氧化镁(基准试剂),0.5844g氯化钠(高纯试剂)和0.1491g氯化钾(高纯试剂)于250mL烧杯中,加水后以少量稀盐酸使之溶解(小心防止跳溅)。加热煮沸赶尽二氧化碳,冷却。将溶液移入1 000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,移于干燥塑料瓶中保存;
d. 交换液:称取28.6g氯化铵置于250mL水中,加入600mL无水乙醇,摇匀,用1+1氨水调节pH为8.2,用水稀释至1L,即为0.5mol/L氯化铵-60%乙醇溶液。
e. EDTA标准溶液〔c(0.01EDTA)〕:取3.72g乙二胺四乙酸二钠,溶解于1 000mL水中。
标定:吸取10mL0.01mol/L氯化钙(基准试剂)标准溶液于100mL烧杯中,用水稀释至40~50mL左右。加入5mL4mol/L氢氧化钠溶液,使pH≈12~13,加少许酸性铬蓝K-萘酚绿B混合指示剂,用EDTA溶液滴至纯蓝色为终点。
c1= c2·V3/ V4
式中:
c1——EDTA标准溶液的实际浓度,mol/L;
c2——氯化钙标准溶液的浓度,mol/L;
V3——氯化钙标准溶液的体积,mL;
V4——滴定时消耗EDTA标准溶液的体积,mL。
f. 洗涤液:50%乙醇,95%乙醇。
(3)试验步骤
称取在115~110℃下烘干的试样1.000g,置于100mL离心管中。加入20mL50%乙醇,在磁力搅拌器上搅拌3~5min取下,离心(转速为300r/min左右),弃去管内清液,再在离心管内加入50mL交换液,在磁力搅拌器上搅拌30min后取下,离心,清液收集到100mL容量瓶中。将残渣和离心管内壁用95%乙醇洗涤(约20mL),经搅拌离心后,清液合并于上述100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,待测。残渣弃去。
交换性钙、镁的测定,取上述母液25mL,置于150mL烧杯中,加水稀释至约50mL,加1mL1+1三乙醇胺和3~4mL4mol/L氢氧化钠,再加少许酸性铬蓝K-萘酚绿B混合指示剂,用0.01mol/LEDTA标准溶液滴定至纯蓝色,记下读数V5,然手用1+1盐酸中和pH为7,再加氨水-氯化铵缓冲溶液(pH=10),再用0.01mol/LEDTA标准溶液滴至纯蓝色记下读数V6。
交换性钾、钠的测定:取25mL母液于100mL烧杯中,加入2~3滴1+1盐酸,低温蒸干。加入1mL1+1盐酸及15~20mL水,微热溶解可溶性盐,冷却后溶液移入100mL容量瓶中,以水稀释至刻度、摇匀,在火焰光度计上测定钾、钠。标准曲线的绘制:分取0、3、6、9、12、15mL钾、钠、钙、镁混合标准溶液于100mL容量瓶中,加入2mL1+1盐酸,用水稀释至刻度、摇匀。在与试样同一条件下测量钾、钠的读数,并绘制标准曲线(此标准系列分别相当于每100g样中含有0、170、345、520、690、860mg的交换性钠和0、60、120、175、240、295mg的交换性钾。
(4)结果计算
钙、镁的含量按下式计算:
交换性钙g/100g= (40c5V5)/(2.5m3)
交换性镁g/100g=[ 24c5(V6-V5)]/ (2.5m3)
式中:
c5—EDTA标准溶液的实际摩尔浓度mol/L;
V6、V5—滴定时耗用EDTA标准溶液的毫升数,mL;
m3——试样质量,g。
钾、钠的含量按(10)式计算:
交换性钾(g/100g)= Kmg /(2.5m3)
交换性钠(g/100g)= Namg/(2.5m3)
式中:
Kmg,Namg—由标准曲线上查得的钾钠的毫克数;
m3——试样质量,g。
Ⅱ 钙离子交换容量
需要看你的第二个单位吸附的是什么离子,如果是一价阳离子的话,8.4meq/100g=0.084mmol/g,如果是二价的再除以二,三价除以三.因为CEC指的是对一价阳离子的饱和吸附量 查看原帖>>
Ⅲ 膨润土有怎样的作用其用法与用量怎样
【作用与用途】膨润土属黏土类矿物质,其分散性能和成胶性能都很好。在水中呈悬浮和凝胶状,并兼有良好的阳离子交换性能和黏结力。用于净化水质,吸附和黏集水中悬浮物,使其沉淀和覆盖池底,从而起到降低池水富营养程度,减弱底土耗氧和控制营养盐类的溶出速度。对防治赤潮发生和缓解养殖池缺氧浮头有显著的作用。【用法与用量】全池泼洒:一般1次用膨润土75~150 克/米3泼洒。三、常见病毒引起的鱼病
Ⅳ 钻井液工艺学膨润土含量的单位怎么换算
你说的应该是泥浆中的坂土含量吧。测试方法见GB/T 16783.1 石油天然气工业钻井液现场测试。原理是利用亚甲基蓝与粘土之间的吸附,吸附完成时,玻璃棒蘸取的稀释液在滤纸上发生扩散时会在稀释液滴的扩散区域内产生蓝色环(意味着有剩余的亚甲基蓝),此时达到滴定终点。然后以0.01nmol/L的亚甲基蓝溶液的毫升数作为泥浆的亚甲基蓝容量;换算成坂土的公式为:以该毫升数乘以14.25,即为坂土含量,单位是g/L;之所以乘以14.25是因为假设膨润土的阳离子交换容量为70mmol/(100g粘土(蒙脱石));当然这个方法是估算法,详细的测试阳离子交换容量的方法很多,典型的为醋酸铵淋洗法,见钻井液工艺学粘土矿物那一章。
Ⅳ 蒙脱石/膨润土的膨胀容、胶质价和阳离子交换容量有关系吗它们之间有什么联系
阳离子交换容量:在一定pH值(=7)时,每千克土中所含有的全部交换性阳离子(K+、Na+、Ca2+、
Mg2+、NH4+、H+、Al3+等)的厘摩尔数(potential CEC).
胶质价:膨润土与水按比例混合后,加适量氧化镁,使其凝聚形成的凝胶体的体积,称为胶质价。 以15克样形成的凝胶体积的毫升数表示。胶质价显示试样颗粒分散与水化程度,是分散 性、亲水性和膨胀性的综合表现,它的大小与膨润土矿的属型和蒙脱石含量密切相关,钠 基比钙基、酸性膨润土的胶质价高,同一属型的膨润土,含蒙脱石愈多,胶质价愈高。所 以,胶质价是鉴定膨润土矿石属型和估价膨润土质量的技术指标之一。
膨胀容:膨润土的膨胀性能以膨胀容表示,膨润土在稀盐酸溶液中膨胀后的容积称为膨胀容,以毫 升/克样表示。钠基膨润土比钙基、酸性膨润土的膨胀容高;同一属型的膨润土,含蒙脱石 愈多,膨胀容愈高。膨胀容是鉴定膨润土矿石属型和估价膨润土质量的技术指标之一
联系:CEC中K+ Na+含量高----胶质价 膨胀容就高。反之就低。
Ⅵ 10%基准钠膨润土亚甲基容量
测试方法见GB/T16783.1原理是利用亚甲基蓝与粘土之间的吸附,吸附完成时,玻璃棒蘸取的稀释液在滤纸上发生扩散时会在稀释液滴的扩散区域内产生蓝色环(意味着有剩余的亚甲基蓝),此时达到滴定终点。然后以0.01nmol/L的亚甲基蓝溶液的毫升数作为泥浆的亚甲基蓝容量;换算成坂土的公式为:以该毫升数乘以14.25,即为坂土含量,单位是g/L;之所以乘以14.25是因为假设膨润土的阳离子交换容量为70mmol/(100g粘土(蒙脱石));当然这个方法是估算法,详细的测试阳离子交换容量的方法很多,典型的为醋酸铵淋洗法,见钻井液工艺学粘土矿物那一章。
Ⅶ 膨润土的CEC值是什么意思,谢谢
CEC 是膨润土的阳离子交换总量
Ⅷ 怎样增加钠基膨润土膨化效果
你讲的“增加钠基膨润土膨化效果”我的理解是:增加人工钠质膨润土的膨胀指数。
A:首先你要确认膨润土原矿的蒙脱石含量和阳离子交换量---这样就能合理的添加钠化剂的数量。
B:钠化条件--水分 温度 剪切力 挤压力四项要合理应用。
C:生产工艺:原矿--检测--粗碎--配料--钠化--干燥--粉碎--检测。
D:配料中尽量不用有机助剂--它不耐高温。
笔者实验:采用安徽铜陵钙基膨润土:钠化后105度干燥至恒重检测膨胀指数:40ml/2g土
采用山东潍坊钙基膨润土:钠化后105度干燥至恒重检测膨胀指数:36ml/2g土
采用辽宁阜新钙基膨润土:钠化后105度干燥至恒重检测膨胀指数:34ml/2g土
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Ⅸ 测定膨润土阳离子交换容量CEC有什么意义
土壤阳离子交换量的测定受多种因素的影响,如交换剂的性质、盐溶液浓度和pH、淋回洗方法等,必须严格答掌握操作技术才能获得可靠的结果。
联合国粮农组织规定用于土壤分类的土壤分析中使用经典的中性乙酸铵法或乙酸钠法。
Ⅹ 膨润土是什么
膨润土也叫斑脱岩,皂土或膨土岩。
膨润土是以蒙脱石为主要矿物成分的非金属矿产,蒙脱石结构是由两个硅氧四面体夹一层铝氧八面体组成的2:1型晶体结构,由于蒙脱石晶胞形成的层状结构存在某些阳离子,如Cu、Mg、Na、K等,且这些阳离子与蒙脱石晶胞的作用很不稳定,易被其它阳离子交换。
故具有较好的离子交换性。国外已在工农业生产24个领域100多个部门中应用,有300多个产品,因而人们称之为“万能土”。
我国开发使用膨润土的历史悠久,原来只是做为一种洗涤剂。(四川仁寿地区数百年前就有露天矿,当地人称膨润土为土粉)。
真正被广泛使用却只有百来年历史。美国最早发现是在怀俄明州的古地层中,呈黄绿色的粘土,加水后能膨胀成糊状,后来人们就把凡是有这种性质的粘土,统称为膨润土。其实膨润土的主要矿物成分是蒙脱石,含量在85-90%,膨润土的一些性质也都是由蒙脱石所决定的。
蒙脱石可呈各种颜色如黄绿、黄白、灰、白色等等。可以成致密块状,也可为松散的土状,用手指搓磨时有滑感,小块体加水后体积胀大数倍至20-30倍,在水中呈悬浮状,水少时呈糊状。蒙脱石的性质和它的化学成分和内部结构有关。
用途:
蒙脱石有吸附性和阳离子交换性能,可用于除去食油的毒素、汽油和煤油的净化、废水处理;由于有很好的吸水膨胀性能以及分散和悬浮及造浆性,因此用于钻井泥浆、阻燃(悬浮灭火)。
还可在造纸工业中做填料,可优化涂料的性能如附着力、遮盖力、耐水性、耐洗刷性等;由于有很好的粘结力,可代替淀粉用于纺织工业中的纱线上浆既节粮,又不起毛,桨后还不发出异味,真是一举双得。
膨润土(蒙脱石)由于有良好的物理化学性能,可做净化脱色剂、粘结剂、触变剂、悬浮剂、稳定剂、充填料、饲料、催化剂等,广泛用于农业、轻工业及化妆品、药品等领域,所以蒙脱石是一种用途广泛的天然矿物材料。
膨润土可用来作防水材料,如膨润土防水毯、膨润土防水板及其配套材料,釆用机械固定法铺设。应用于PH值为4到10的地下环境,含盐量较高的环境应采用经过改性处理的膨润土,并应检测合格后使用。
(10)膨润土阳离子交换容量实验视频扩展阅读:
膨润土种类很多,例如分为:钙基膨润土、纳基膨润土、涂料级、陶瓷级、复合肥、饲料级膨润土等等,具体针对不同用途选择不同膨润土,一般要注重膨润土的物理指标参数,如:胶质价、吸兰量、白度、目数等。
膨润土的性质和层间的交换性阳离子种类有很大关系。根据层间主要交换性阳离子的种类,通常蒙脱石分为钙基膨润土和钠基膨润土(人工钠质膨润土)。
膨润土有吸附性和阳离子交换性能,可用于除去食油的毒素、汽油和煤油的净化、废水处理;规格:白度>70 细度:325目。由于有很好的吸水膨胀性能以及分散和悬浮及造浆性,因此用于钻井。
还可在造纸工业中做填料,可优化涂料的性能如附着力、遮盖力、耐水性、耐洗刷性等;规格:见行标。
由于有很好的湿态粘结力,在铸造 冶金球团方面应用量大;规格:见国标。
总之,钠基膨润土(或钠质膨润土)的性质比钙的好。但世界上钙质土的分布远广于钠质土,因此除了加强寻找钠质土外就是要对钙质土进行改性,使它成为钠质土。
膨润土(蒙脱石)由于有良好的物理化学性能,可做粘结剂、悬浮剂、触变剂、稳定剂、净化脱色剂、充填料、饲料、催化剂等,广泛用于农业、轻工业及化妆品、药品等领域,所以蒙脱石是一种用途广泛的天然矿物材料。
工艺特性
阳离子交换性 在蒙脱石晶层中的阳离子具有可交换性能,在一定的物理—化学条件下,不仅Ca2+、Mg2+、Na1+、K1+等可相互交换,而且H+、多核金属阳离子(如羟基铝十三聚体)、有机阳离子(如二甲基双十八烷基氯化铵)也可交换晶层间的阳离子。
阳离子交换性是膨润土的重要工艺特性,利用这一特性,进行膨润土的改型,由钙基膨润土改型为钠基膨润土;制取活性白土、锂基膨润土、有机膨润土、柱撑蒙脱石等产品。
测定膨润土矿阳离子交换容量和交换性阳离子,是判断膨润土矿质量和划分膨润土矿属型的主要依据。阳离子交换容量是指PH值为7的条件下所吸附的K+、Na+、Ca2+、Mg2+ 等阳离子总量,单位为mmol/100g土。阳离子交换容量的英文名称为Cation Exchange Capacity,简称为CEC。
膨润土的CEC值愈大表示其带负电量愈大,其水化、膨胀和分散能力愈强;反之,其水化、膨胀和分散能力愈差。